适用于主存储单元的快取存储系统

摘要

一种适用于主存储单元的快取存储系统,包括:一主存储控制器、一快取存储器、一数据请求控制器、一标签存储模组、一数据读取控制器及一数据写入控制器;主存储控制器分别连接快取存储器及数据请求控制器;数据请求控制器分别连接标签存储模组及数据写入控制器;数据读取控制器分别连接标签存储模组及快取存储器;数据写入控制器又连接快取存储器;本系统可减少隐藏在存储器存取时的快取遗漏现象,可降低存储器阻塞现象及提高数据传输效率。

主权项

1.一种适用于主存储单元的快取存储系统，包括一个主存储控制器，其特征在于，还包括：一个快取存储器、一个标签存储模组、一个数据请求控制器；主存储控制器具有一个存储地址输入端及一个存储数据输出端；主存储控制器电连接至主存储单元，并可根据输入至存储地址输入端的请求存储地址，取出存在主存储单元的存储数据，并在该数据输出端提供该取出的存储数据；快取存储器具有多个可地址化的储存空间、一个用来接收一快取写入地址并写入一个地址至快取存储器储存空间中的写入数据接口、一个电连接至主存储控制器的存储数据输出端以储存上述中一个被快取写入地址储存空间的写入数据接口、一个用以接收一已指出在储存空间中其地址的快取读取地址的读取地址接口及一个输出该存储数据储存在被该快取读取地址所定址的一个储存空间中的读取数据接口；标签存储模组用以储存一个包含有多个入口的标签查表，每一入口皆有一个储存在主存储单元中的一储存空间的主存储地址及一个储存在快取存储器内的一个储存空间中的快取存储地址；标签存储模组用于接收一个地址信号，并定义其快取″找到″的存在，也就是为该输入地址信号可对应至存在该主存储控制器内的标签查表中的一个入口，或一个快取″遗漏″情形，当该输入地址信号没有对应到存在于该主存储控制器中的标签查表的任一入口；该标签存储模组具有一″遗漏″的地址输出、一快取写入地址输出以及一快取读取地址输出；该标签存储模组在定义该快取″找到″的情形下，意指在快取存储器中找到一有效的数据入口，输出属于标签查表该入口的快取存储地址，且该快取存储地址是对应于在快取读取位置输出端的地址信号；该标签存储模组定义该快取″遗漏″的存在，则是指该主存储器单元内的需要存取，该标签存储模组是根据该地址信号找到在储存在快取存储器中所选定的一个储存位置中产生快取存储地址，而主存储地址以及该快取存储地址则是根据地址信号对应至在标签查表中的一个入口储存，输出由该遗漏地址输出的地址信号所对应的主存储地址，并在该快取写入地址输出以及该快取读取地址输出处对应的地址信号输出该快取存储地址；数据读取控制器电连接至在标签存储模组中的快取读取地址输出及在快取存储器中的读取地址接口，该数据读取控制器包括有一个快取读取地址序列，此序列为了接收从快取读取地址输出的快取存储地址，并为提供该快取存储地址当作快取读取地址至该读取地址接口以先进先出的方式进行；数据请求控制器连接至遗漏地址输出及在标签存储模组中的快取写入地址输出以及连接至主存储控制器上的存储地址输入端，数据请求控制器包括有一个存储请求地址序列，且该序列用于接收来自遗漏地址输出的主存储地址以及来自快取写入地址输出的快取存储地址，且其提供的主存储地址当作请求存储地址至存储地址输入端以先进先出的方式进行。